(57)【要約】【課題】一成分現像剤（トナー）を用いた現像方式において、トナー担持体上のトナーの性状を良好に保ち、現像性能を維持する。【解決手段】静電潜像が担持される像担持体１に対向して開口し且つトナーが収容可能な現像ハウジング２と、現像ハウジング２の開口に面して配設され且つ表面にトナーが担持される回動自在なトナー担持体３と、トナー担持体３と像担持体１との対向部位である現像領域での現像性能を維持可能にする現像性能維持手段４とを備える。【選択図】図１
2007114318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が担持される像担持体に対向して開口し且つトナーが収容可能な現像ハウジングと、
現像ハウジングの開口に面して配設され且つ表面にトナーが担持される回動自在なトナー担持体と、
トナー担持体と像担持体との対向部位である現像領域での現像性能を維持可能にする現像性能維持手段とを備え、
現像性能維持手段は、現像領域よりトナー担持体の回転方向下流側にてトナー担持体に対向配置され且つ当該トナー担持体上の残留トナーを除電可能な固定ブラシと、
固定ブラシとトナー担持体との間に少なくとも交流電界が重畳された除電バイアスを印加する除電バイアス印加手段とを具備することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
静電潜像が担持される像担持体に対向して開口し且つトナーが収容可能な現像ハウジングと、
現像ハウジングの開口に面して配設され且つ表面にトナーが担持される回動自在なトナー担持体と、
トナー担持体と像担持体との対向部位である現像領域での現像性能を維持可能にする現像性能維持手段とを備え、
現像性能維持手段は、現像領域よりトナー担持体の回転方向下流側にてトナー担持体に対向配置され且つ当該トナー担持体上の残留トナーを除電可能な固定ブラシを具備し、
固定ブラシは、ブラシ材の体積抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以下であり、その線径をＡｍｍ、植毛密度をＢ本／ｍｍ、線圧をＣｇｆ／ｍｍとしたときに、Ａ×Ｂ×Ｃの値が４００以上３２００以下になるように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１記載の現像装置において、
固定ブラシは、ブラシ繊維の体積抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以下であり、その線径をＡｍｍ、植毛密度をＢ本／ｍｍ、線圧をＣｇｆ／ｍｍとしたときに、Ａ×Ｂ×Ｃの値が４００以上３２００以下になるように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の現像装置において、
固定ブラシの上流側近傍には、当該固定ブラシによって摺擦されたトナーの飛散を防止するシール部材が設けられることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４記載の現像装置において、
シール部材は、一端がトナー担持体に接触するように設けられるシート状部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
静電潜像が担持される像担持体に対向して開口し且つトナーが収容可能な現像ハウジングと、
現像ハウジングの開口に面して配設され且つ表面にトナーが担持される回動自在なトナー担持体と、
トナー担持体と像担持体との対向部位である現像領域での現像性能を維持可能にする現像性能維持手段とを備え、
現像性能維持手段は、現像された画像の画像濃度情報を判別する判別手段と、
判別手段によって前記画像濃度情報が設定基準値を超えたと判別されたときに、トナー担持体と像担持体との間にトナー担持体上のトナーが像担持体側へ吐き出される方向の吐き出し電界を印加するトナー吐出手段とを具備することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６記載の現像装置において、
トナー担持体と像担持体は接触配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項６記載の現像装置において、
判別手段は、像担持体に形成されるパッチ画像の画像濃度を検出する濃度センサを有し、この濃度センサによって検出された画像濃度に基づいた画像濃度情報を判別するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８記載の現像装置において、
前記画像濃度情報は、濃度センサによって検出された画像濃度であることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項８記載の現像装置において、
前記画像濃度情報は、少なくともトナー担持体が１回転する以上の時間間隔を持って形成されるパッチ画像の画像濃度差を濃度センサにて検出したものであることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項６記載の現像装置において、
トナー吐き出し手段は、少なくともトナー担持体が１回転する時間は前記吐き出し電界を印加し続けることを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項６記載の現像装置において、
判別手段は、トナー吐き出し手段によるトナー吐き出し工程を所定のサイクル数だけ行った後も画像濃度情報が設定基準値を下回らない場合には吐き出し工程を中止してトナー寿命と判断することを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項８記載の現像装置において、
パッチ画像のプロセス方向の長さは、トナー担持体の１回転分に相当する長さ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
静電潜像が担持される像担持体と、
この像担持体上の静電潜像を現像する請求項１乃至１３のいずれかに記載の現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられる現像装置に係り、特に、一成分現像剤（トナー）を用いた現像装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式等の画像形成装置で用いられる現像方式としては、キャリアとトナーを使用する二成分現像方式とキャリアを使用せずにトナーのみを使用する一成分方式とが挙げられるが、装置構成が簡単化され、コストも安価になる一成分現像方式が盛んに採用されている。一成分現像方式では、現像ロールにてトナーを担持搬送した後、感光体と対向する現像領域にて現像ロール上のトナーを感光体へ転移させ、感光体上に形成された静電潜像を可視像化する（現像工程）方式が採られる。このような現像工程では、現像ロールに付着したトナーの性状によって現像性能が大きく異なるようになる。
【０００３】
例えば、現像ロール上に付着したトナーが経時によりフィルミングするようになると、現像ロールの帯電能力が変化し、また、現像領域での現像電界も変化するようになる。その結果、画像濃度が低下したり、背景部でのかぶりが増加する等の画像欠陥を起こし易くなる。更に、トナーへ加わる各種ストレスによってトナーの劣化が進むと、トナー表面の外添剤がトナー中に埋め込まれ、現像性能が損なわれ、かぶり等の画像欠陥に繋がるようにもなる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１９１４８８号公報（実施例、図１）
【特許文献２】特開昭６３−１０６７６８号公報（従来技術、第３図）
【特許文献３】特開平６−１６７８７１号公報（実施例、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような問題に対し、現像ロール上に残留する残留トナーを物理的に掻き取ることで現像ロール上のトナーを新たなトナー層にしようとする方式がある。この場合、現像ロール上の残留トナーを掻き取ることでフィルミングの発生を抑えるようにはなるが、却ってトナーに対するストレスが付与され、トナー表面に付着している外添剤がトナーに埋まり込むようにもなり、トナー劣化が促進される。その結果、トナー同士の付着力が増大し現像ロール上のトナー付着量（トナー搬送量）も増加するようになる。そのために、トナーへ十分な帯電量を付与することなどができなくなり、かぶり等の画像欠陥の発生に繋がるようになる。
【０００６】
本発明は、このような技術的課題を解決するためのものであり、一成分現像剤（トナー）を用いた現像方式において、トナー担持体上のトナーの性状を良好に保ち、現像性能を維持するようにした現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の基本的構成は、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示すように、静電潜像が担持される像担持体１に対向して開口し且つトナーが収容可能な現像ハウジング２と、現像ハウジング２の開口に面して配設され且つ表面にトナーが担持される回動自在なトナー担持体３と、トナー担持体３と像担持体１との対向部位である現像領域での現像性能を維持可能にする現像性能維持手段４とを備えることを特徴とする。
【０００８】
そして、本発明の現像性能維持手段４の第一の態様としては、図１（ａ）に示すように、現像性能維持手段４は、現像領域よりトナー担持体３の回転方向下流側にてトナー担持体３に対向配置され且つ当該トナー担持体３上の残留トナーを除電可能な固定ブラシ５と、固定ブラシ５とトナー担持体３との間に少なくとも交流電界が重畳された除電バイアスを印加する除電バイアス印加手段６とを具備するものが挙げられる。
【０００９】
このような技術的手段において、トナー担持体３はトナーを担持できるものであればよく、像担持体１とは接触、非接触いずれの配置であってもよい。また、トナー担持体３としては弾性体であっても剛体であっても差し支えない。尚、トナー担持体３と像担持体１とは、対向する部位で互いに同方向（Ｗｉｔｈ方向）でも互いに反対方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）でもよい。
更に、除電部材としての固定ブラシ５はトナー担持体３上の残留トナーを摺擦するようになっていればよく、通常、トナー担持体３の回転に伴って、ブラシ材（ブラシ繊維）が下流側に流れる方向になるように設置される。そして、本態様においては、固定ブラシ５に印加する除電バイアスに交流電界を重畳することで、トナー担持体３と固定ブラシ５との間でトナーの流動性が増し、除電効果が高まると共に、トナー担持体３からトナーを剥離し易くなる。したがって、トナー担持体３へのトナーの固着を防ぎ、フィルミングの発生を抑えることができる。尚、通常、固定ブラシ５とトナー担持体３との間の直流成分は、トナーへの影響を軽減する観点からゼロが好ましい。
【００１０】
通常、トナー担持体３上のトナーを除電してトナー担持体３上から剥離し易くする方式としては、特許文献１に記載される方式が知られている。この特許文献１には、導電性フィルム部材を用いて現像工程後のトナー担持体３上の残留トナーを除電するようにした方式が記されているが、導電性フィルム部材では除電するに際し接触するトナーがトナー担持体３上の残留トナーの表面近傍のみになり、残留トナー層の厚み方向に沿って均一に除電することは困難となる。
一方、除電部材として固定ブラシ５を設けた態様としては、例えば特許文献２あるいは特許文献３に記されている。これらの特許文献では、固定ブラシ５とトナー担持体３とを同電位に保つことが記されている。しかしながら、固定ブラシ５とトナー担持体３とを同電位にすることは、トナー担持体３上の残留トナーを固定ブラシ５によって機械的に摺擦する効果を与えているに過ぎず、トナーの帯電量を全体に亘って小さくすることができ難くなる。
本発明では、固定ブラシ５に除電バイアスとして交流成分を重畳することで、トナー担持体３上の残留トナーの極性に関係なく、均一に除電することが可能になり、残留トナーのトナー担持体３からの剥離を容易に行うことができるようになる。
【００１１】
また、本発明の現像性能維持手段４の第二の態様としては、図１（ｂ）に示すように、現像性能維持手段４は、現像領域よりトナー担持体３の回転方向下流側にてトナー担持体３に対向配置され且つ当該トナー担持体３上の残留トナーを除電可能な固定ブラシ５を具備し、固定ブラシ５は、ブラシ材（ブラシ繊維）の体積抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以下であり、その線径をＡｍｍ、植毛密度をＢ本／ｍｍ、線圧をＣｇｆ／ｍｍとしたときに、Ａ×Ｂ×Ｃの値が４００以上３２００以下になるように設定されるものが挙げられる。
このように、除電部材としての固定ブラシ５を選定することで、除電性能を長期に亘って維持することが可能になる。
【００１２】
更に、本発明の現像性能維持手段４としては、上述した第一の態様において、固定ブラシ５として、ブラシ材の体積抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以下であり、その線径をＡｍｍ、植毛密度をＢ本／ｍｍ、線圧をＣｇｆ／ｍｍとしたときに、Ａ×Ｂ×Ｃの値が４００以上３２００以下になるように設定することが好ましく、この場合、除電性能が長期に亘って一層安定して実施されるようになる。
【００１３】
更にまた、本発明では、固定ブラシ５の上流側近傍には、当該固定ブラシ５によって摺擦されたトナーの飛散を防止するシール部材を設けることが好ましく、固定ブラシ５を使用することでトナー担持体３上の残留トナーを固定ブラシ５で掻き取るようになっても、シール部材によってトナーの飛散が抑止され、点状汚れ等の画像欠陥や機内汚染等の不具合発生を防止することができるようになる。
また、このときのシール部材としては、一端がトナー担持体３に接触するように設けられるシート状部材とすることが好ましく、これによれば、構成が簡略化され、薄型のシール部材が実現できるようになる。
【００１４】
更に、本発明の現像性能維持手段４の第三の態様としては、図２に示すように、現像性能維持手段４は、現像された画像の画像濃度情報を判別する判別手段７と、判別手段７によって前記画像濃度情報が設定基準値を超えたと判別されたときに、トナー担持体３と像担持体１との間にトナー担持体３上のトナーが像担持体１側へ吐き出される方向の吐き出し電界を印加するトナー吐出手段８とを具備するものが挙げられる。
この態様は、トナーへ加わる各種ストレスによってトナーの劣化が促進された場合には、トナー担持体３上のトナーを除電することでは対応が取れなくなり、トナー担持体３上に付着したトナーを像担持体１側へ吐き出すことで、トナー担持体３上をクリーンにしようとするもので、特に、トナーとして最近の高画質化の要請に適合する重合トナーを用いる場合に一層好適である。
【００１５】
また、本態様においては、吐き出し効果を１００％とする観点から、トナー担持体３は像担持体１と接触配置する方が好ましい。尚、トナー担持体３と像担持体１とは、対向する部位で互いに同方向（Ｗｉｔｈ方向）でも互いに反対方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）でもよい。
更に、吐き出し電界としては、トナー担持体３と像担持体１とが接触配置のときは両者間に直流電界を印加すればよく、例えば交流電界を重畳するようにしても差し支えない。
そして、判別手段７としては、現像された画像の画像情報を判別するものであればよく、例えば像担持体１上の画像、像担持体１の画像が転写された後の画像等、いずれの画像でも差し支えない。
【００１６】
そして、本態様におけるトナーの吐き出しを有効に行う観点から、トナー吐出手段８は、少なくともトナー担持体３が１回転する時間は吐き出し電界を印加し続けることが好ましく、これによってトナー担持体３上の周面に付着したトナーを周面全域に亘って吐き出すことが確実にできるようになる。
また、判別手段７は、トナー吐出手段８によるトナー吐出工程を所定のサイクル数だけ行った後も前記画像濃度情報が設定基準値を下回らない場合にはトナー吐出工程を中止してトナー寿命と判断することが好ましく、これによれば、トナー吐き出しを行っても回復しない場合には、適切にトナー寿命を判断することができ、トナー吐き出しを無用に継続することがない。尚、トナー寿命と判断した場合には、例えばＵＩ画面（User Interface）等に表示することで、トナー交換をユーザーに喚起するようにすればよい。
【００１７】
更に、判別手段７は、トナー劣化に対する早期の対応を行う観点から、像担持体１に形成されるパッチ画像の画像濃度を検出する濃度センサ９を有し、この濃度センサ９によって検出された画像濃度に基づいた画像濃度情報を判別するものであることが好ましい。このとき、濃度センサ９はパッチ画像の画像濃度を検出できればよく、光学的センサが用いられる。そして、パッチ画像の形成は、画像形成時に同時に行うようにしてもよいし、非画像形成時に行うようにしてもよい。画像形成時に行う場合には、画像形成領域外であればよく、例えばインターイメージに行うようにしてもよい。
【００１８】
更に、この態様における画像濃度情報としては、濃度センサ９によって検出された画像濃度そのものであってもよいし、例えば、少なくともトナー担持体３が１回転する以上の時間間隔を持って形成されるパッチ画像の画像濃度差を濃度センサ９にて検出したものを利用することも可能であり、前者では設定基準値として一義的に求めた画像濃度を用いるようにすればよく、一方、後者では画像濃度の時間的差分を用いるようにすればよい。
また、パッチ画像としては、プロセス方向の長さがトナー担持体３の１回転分に相当する長さ以下であることが好ましく、これによれば、トナー担持体３の回転によってトナー担持体３上のトナー付着量が異なるような態様においても有効にトナー劣化を判断することができるようになる。
そして、本発明は、上述した現像装置に限られるものではなく、これらの現像装置を用いた画像形成装置をも対象とするもので、その場合、静電潜像が担持される像担持体１と、この像担持体１上の静電潜像を現像する現像装置として上述の現像装置を備えるようにすればよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の基本的構成によれば、像担持体に対向して開口し且つトナーが収容可能な現像ハウジングと、現像ハウジングの開口に面して配設され且つ表面にトナーが担持されるトナー担持体と、トナー担持体と像担持体との対向部位である現像領域での現像性能を維持可能にする現像性能維持手段とを備えたので、長期に亘って現像性能を安定して維持することができる。
また、この現像性能維持手段として、固定ブラシを設け、固定ブラシとトナー担持体との間に少なくとも交流バイアスが重畳された除電バイアスを印加するようにしたので、トナー担持体に残留したトナーへの除電作用が効果的に行われ、トナー担持体上でのトナーフィルミングを防ぎ、フィルミングに起因する各種画像欠陥の発生を抑えることができるようになる。
【００２０】
更に、現像性能維持手段として、ブラシ材の体積抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以下であり、その線径をＡｍｍ、植毛密度をＢ本／ｍｍ、線圧をＣｇｆ／ｍｍとしたときに、Ａ×Ｂ×Ｃの値が４００以上３２００以下になるように設定された固定ブラシを用いたので、トナー担持体に残留したトナーへの除電作用を効果的に行い、トナー担持体上でのトナーフィルミングに起因する各種画像欠陥の発生を抑えることができるようになる。
【００２１】
更にまた、現像性能維持手段として、像担持体に形成されるパッチ画像の画像濃度を検出する濃度センサと、濃度センサによって検出された画像濃度に基づく画像濃度情報が設定基準値を超えたときに、トナー担持体と像担持体との間にトナー担持体上のトナーが像担持体側へ吐き出される方向の吐き出し電界を印加するトナー吐出手段とを備えたので、トナー劣化を把握して、トナー担持体上のトナーを有効に除去することができ、劣化トナーによるかぶり等の画像欠陥の発生を抑えることができるようになる。
【００２２】
本発明によれば、上述した現像性能維持手段を備えた現像装置を提供することが可能になり、更に、これらの現像装置を用いた画像形成装置をも提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は、本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態１を示す。同図において、符号２１は、矢印方向に回転し、表面に光導電層を含む感光体であり、この感光体２１はコロトロン等の帯電装置２２によって帯電され、レーザ書込装置等の露光装置２３によって静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体２１の光の当たった部分の表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。また、現像装置３０は、現像ハウジング３１内に着色粒子であるトナーが収容され、現像ロール３２にトナーを担持させ、この現像ロール３２にバイアス電源２５（図４参照）からの現像バイアスを印加することで、現像ロール３２側を静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位に保持し、感光体２１上の静電潜像の画像部を帯電されたトナーにて現像するようにしたものである。更に、転写装置２６は、例えば感光体２１に接触配置される転写ロールにて構成され、図示外のバイアス電源によって感光体２１上のトナー像が引き付けられる方向の転写バイアスが印加されることで、感光体２１上のトナー像を記録材２７に転写させるようにしたものである。また、感光体２１上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２８によって除去される。
【００２４】
また、本実施の形態では、感光体２１上のトナー像が転写された記録材２７は、定着装置５０に搬送され、この定着装置５０によりトナー像が記録材２７に定着される。定着装置５０は、例えばヒートロール方式が採られ、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを有し、この加熱ロール５１と加圧ロール５２との間に記録材２７を通過させることによりトナー像が定着するようになっている。
【００２５】
本実施の形態における現像装置３０は、図４に示すように、感光体２１（図３参照）に向かって開口する現像ハウジング３１を有し、この現像ハウジング３１の開口に面して現像ロール３２を配設し、現像ハウジング３１の開口上縁には現像ロール３２表面のトナー層を規制する層規制部材３３を設けたものである。また、現像ハウジング３１は、現像ハウジング３１の一部で構成される仕切壁３１ａを境に、現像ロール３２が収容される現像室３４と、この現像室３４の背後でトナーを収容するトナー室３５とに分かれて構成されている。現像室３４には、現像ロール３２へ接触してトナーを現像ロール３２へ供給すると共に現像ロール３２上のトナーを剥離するトナー供給ロール３６が設けられる一方、トナー室３５には、収容されたトナーが撹拌されるアジテータ３７を有し、このアジテータ３７は、例えば回転体の一部に可撓性フィルムを付けたもので、トナー室３５内のトナーを現像室３４側へ掻き出すようにしたものである。
【００２６】
本実施の形態では、現像ロール３２としては表面にゴム層が形成された弾性ロールであり、トナー供給ロール３６としては、発泡ウレタンフォームロールを使用し、両者は所定のニップ域を形成するようになっており、また、互いにＡｇａｉｎｓｔ方向に回転するようになっている。更に、層規制部材３３としてはりん青銅板を使用している。尚、これらの形状、材料等はこれに限定されるものではなく、使用するトナーに所定の帯電量、所定の層厚を形成できるものであれば他の形状、材料等を使用するようにしても差し支えない。
【００２７】
そして、特に本実施の形態における現像性能維持手段として、現像ロール３２とトナー供給ロール３６との対向部位より現像ロール３２の回転方向上流側にて、導電性を有する固定ブラシ４１が現像ロール３２に接触シ、トナーを摺擦するように設けられている。尚、固定ブラシ４１は、現像ロール３２の軸方向に沿って少なくとも画像形成領域を超える長さで設けられている。また、この固定ブラシ４１には、バイアス電源４２が接続され、固定ブラシ４１と現像ロール３２との間に少なくとも交流電界が印加される除電バイアスが加わるようになっている。
【００２８】
更に、本実施の形態では、固定ブラシ４１の上流側で現像ロール３２に接触する位置には、固定ブラシ４１によって現像ロール３２から掻き取られたトナーが感光体２１（図３参照）上の画像に付着してかぶり等の画像欠陥を発生させたり、画像形成装置内の他の部位を汚すこと（機内汚染）等がないように、トナーの飛散を防ぐシール部材４４が設けられている。
このシール部材４４は、現像ハウジング３１の内壁の一端側に固着された弾性部材４３にその一端側が接着され、他端側が現像ロール３２に接触するシート状部材からなり、固定ブラシ４１よりも現像ロール３２の軸方向に長く設定されている。そのため、固定ブラシ４１からのトナー飛散を有効に防ぐことができる。
【００２９】
次に、本実施の形態における画像形成装置の作動を、現像装置３０を中心に説明する。
図４において、トナー室３５からアジテータ３７によって掻き出されたトナーは、現像室３４内に導かれる。現像室３４ではトナー供給ロール３６によって現像ロール３２にトナーが供給されると共に、供給時の摩擦によってトナーは帯電される。現像ロール３２上で帯電されたトナーは、層規制部材３３によって所定のトナー層厚に規制されると共に、ここでも摩擦帯電が行われるようになる。
その後、感光体２１と現像ロール３２との対向領域の現像領域で現像が行われ、現像後の現像ロール３２上には、現像によってトナーが消費された部位（静電潜像の画像領域に相当する部位）とトナーが消費されなかった部位（静電潜像の非画像領域に相当する部位）とが混在した状態の残留トナーが残る。
【００３０】
このような現像後の現像ロール３２に対し、固定ブラシ４１が摺擦することで、一部のトナーは掻き落とされると共にバイアス電源４２による除電バイアスがトナー層全体に亘って有効に作用し、残留トナーの帯電電荷をほぼゼロにすることができるようになる。
その後、現像ロール３２とトナー供給ロール３６との接触開始点近傍にて、トナー供給ロール３６の摺擦力によって除電された残留トナーは容易に現像ロール３２から剥離されるようになる。そのため、続くトナー供給工程では、新たに均一なトナーが供給されるようになる。
【００３１】
ここで、トナーとして負帯電トナーを使用したときの現像ロール３２上のトナーの除電効果について説明する。
本実施の形態では、図５（ａ）に示すように、現像ロール３２上に付着しているトナーは主として鏡像力によって付着し、現像ロール３２表面とトナーとの界面では、トナー側にマイナス、現像ロール３２側をプラスにする静電吸引力が作用し、トナーが現像ロール３２側に保持されている。
そして、固定ブラシ４１によって除電されると、（ｂ）に示すように、トナーの電荷が中和され、トナーの良好な除電がなされるようになる。更に、本実施の形態では、現像ロール３２と固定ブラシ４１との間に交流電界を印加したことから、現像ロール３２表面からトナーが移動し易くなり、この点からトナー層全体に亘る除電効果が一層良好に発揮されるようになる。
また、このような作用を等価回路で示すと図６（ａ）（ｂ）のようになる。すなわち、現像ロール３２とトナーとの対向部位で静電引力によって現像ロール３２側に吸引されていたトナーが、固定ブラシ４１による除電が行われた後には電荷がほぼゼロになり、現像ロール３２から容易にトナーを引き剥がすことができるようになる。
【００３２】
次に、本発明の効果を確認するため、本実施の形態と異なる態様（比較の形態）として、除電部材をシート部材とした例について説明する。図７は、比較の形態の現像装置３０を示すもので、本実施の形態の現像装置３０と略同様に構成されるが、この形態では現像ロール３２の下方に除電部材として導電性のシート部材４９が現像ロール３２に接するように設けられ、現像ハウジング３１に固着された弾性部材４８に接着固定されている。そのため、現像ロール３２に対してシート部材４９が弾性付勢されるようになっている。そして、このシート部材４９は現像ロール３２と電気的に接続され、同電位になるようになっている。
このような構成においては、図８（ａ）に示すように、現像ロール３２とトナーとの間の鏡像力によって現像ロール３２側に吸引されたトナーは、（ｂ）のようにシート部材４９が接触しても単にシート部材４９と現像ロール３２とが同電位であり、また、シート部材４９によってトナーは現像ロール３２側へ機械的に押しやられる力を帯びることから、シート部材４９による除電効果はトナー層全体に亘って有効に作用し難くなり、現像ロール３２とトナーとの界面では静電引力が低減されないようになる。そのため、現像ロール３２からトナーを剥離させることが困難になる。尚、シート部材４９を例えばフローティングするようにすると、却ってシート部材４９とトナーとの摩擦によりトナーに電荷を付与し易くなることは云うまでもない。
【００３３】
以上のように、本実施の形態では、現像性能維持手段として、固定ブラシを使用し、除電バイアスとして交流電界を加えるようにしたので、現像ロール３２から残留トナーを掻き落とすことが容易になり、現像領域へ供給されるトナーの帯電量やトナー量が安定し、トナーのフィルミング等の発生が抑制され、かぶり等の画像欠陥を防ぐことができるようになる。また、現像履歴もなく、ゴーストの発生も防ぐことができるようになる。
また、本実施の形態では、使用するトナーを１色としたモノクロ用画像形成装置を説明したが、本実施の形態の現像性能維持手段を複数のカラートナーを用いるカラー用画像形成装置に適用することが可能であることは云うまでもない。
【００３４】
更に、図９は、本実施の形態における固定ブラシ４１の取り付け構造の変形例を示すもので、実施の形態では固定ブラシ４１が現像ハウジング３１にその一端を固定されていたのに対し、この変形例では固定ブラシ４１をばね付勢することで、現像ロール３２に対し安定した押圧力が維持されるようになっている。すなわち、この変形例における固定ブラシ４１は、導電性支持部４１１に植毛されたブラシ材（ブラシ繊維）４１２が現像ロール３２に接触しており、導電性支持部４１１から延びた固定アーム４１４の一端側にはスプリング４１５が取り付けられている。そして、導電性支持部４１１に設けられた軸４１３をピボットとして、スプリング４１５によるばね付勢力によって、ブラシ材４１２が所定の押圧力で現像ロール３２側に付勢されるようになっている。
このように、所定の押圧力で現像ロール３２に接するようにすることで、固定ブラシ４１による一層安定した除電効果が得られるようになる。尚、この変形例においても、導電性支持部４１１は図示外のバイアス電源に接続されて固定ブラシ４１と現像ロール３２との間に除電バイアスが加わるようになっていることは云うまでもない。
【００３５】
◎実施の形態２
図１０は、本発明が適用された現像装置３０の実施の形態２を示す概要図である。同図において、本実施の形態は、実施の形態１の現像装置３０と異なり、感光体２１側に形成するパッチ画像による画像濃度情報を基に、現像ロール３２上のトナーを吐き出すようにしたものである。尚、本実施の形態における画像形成装置は実施の形態１と同様の構成のため、ここでは省略し、また、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施の形態における現像性能維持手段としては次のように構成される。先ず、感光体２１の現像領域（感光体２１と現像ロール３２との対向領域）より下流側に対向して配設される濃度センサ６１を有し、この濃度センサ６１によって感光体２１上にて現像された後のパッチ画像の画像濃度を検出するようになっている。
また、現像ロール３２側には、感光体２１との間に現像電界を印加可能なバイアス電源２５と、現像ロール３２上のトナーを感光体２１側に吐き出す吐き出し電界が印加可能なバイアス電源６３とが設けられ、この両方のバイアス電源２５，６３の間で現像ロール３２との接続を切り替える切替器６２が設けられている。
更に、本実施の形態では、濃度センサ６１からの信号に基づいて切替器６２を切り替えるように制御する制御装置６０が設けられている。
尚、本実施の形態では、現像ロール３２と感光体２１とは接触配置されており、バイアス電源６３によるトナーの吐き出し電界としては、現像電界と同様の電界を加えることでよいが、吐き出し電界は現像ロール３２が１回転する時間を少し超える程度の印加時間としていることから、別のバイアス電源を備えるようにしている。
【００３７】
次に、本実施の形態における制御装置６０での制御フローについて、図１１を基に説明する。
本実施の形態では、予め決められた時期、例えばウォーミングアップ時や所定の出力枚数毎等に、この制御フローを行うようになっている。制御フローがスタートすると、感光体２１上にパッチ画像の形成動作が行われ、現像されたパッチ画像の画像濃度を濃度センサ６１によって測定する（ステップＳ１）。そして、画像濃度を予め決められた設定値と比較し、濃度がこの設定値以上であれば、切替器６２によってバイアス電源の切替を行い、吐き出し電界を印加するようにする（ステップＳ２，Ｓ３）。このとき、設定値としては、トナー劣化が進行したときに現像されるトナー付着量を基に決められる。
【００３８】
また、濃度が設定値を超えない場合にはトナー吐き出しを行わずに制御フローを終了する。
吐き出し電界が印加された場合には、所定の吐き出し時間（現像ロール３２が１回転する時間以上で設定されている）が経過するまで現像ロール３２上のトナーを感光体２１側に吐き出し続け、所定の時間が経過すると吐き出しを終えて、サイクルカウントを行いサイクルカウント数が所定の回数に達しているかどうか判断する（ステップＳ４，Ｓ５）。このとき、サイクルカウント数が所定の回数に達しない場合には、ステップＳ１の濃度測定からもう一度行い、１回のトナー吐き出しで劣化トナーが除去された場合には濃度が小さくなって終了するが、濃度が設定値を下回らない場合には、再度吐き出しを繰り返す。そして、この吐き出しサイクルが所定の回数行われた場合には、ステップＳ１とは異なるステップでの濃度測定を行い、測定結果が設定値を下回らない場合にはトナー寿命と判断し、例えばトナーの交換をユーザーに喚起するようにＵＩ画面に表示する（ステップＳ５〜Ｓ８）。尚、このとき、濃度が設定値未満であれば制御フローを終了する。
また、このようなフローにおいて、トナー吐き出しを行った後の現像ロール３２は複数回空回転させるようにすれば、現像ロール３２上のトナーの性状が均一化されるため、一層正確な濃度の確認がなされる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態ではトナーに対する各種の摺擦等のストレスが加わることでトナー劣化が進行し、トナーの流動性が悪くなり、これによって現像ロール３２上に供給されるトナー量が増加し、結果的に現像量が増える現象を捉えようとするものであり、現像ロール３２上で劣化したトナーを感光体２１側に吐き出すことで現像ロール３２上を清浄化し、新たに劣化の進んでいないトナーと入れ替えるようにしたものである。
このような作用について、更に、図１２（ａ）（ｂ）を用いて説明する。同図は、現像領域（現像ニップ）通過前、現像ニップ通過後、層形成ニップ（層規制部材３３によって形成されるニップ）通過後の現像ロール３２上のトナーの様子を示したもので、（ａ）は劣化のない通常状態のトナーの場合であり、（ｂ）は劣化したトナーの場合である。
【００４０】
劣化のない通常トナー（未劣化トナー）の場合には、現像ニップ通過前（直前の層形成ニップ通過後に等しい）には、トナーの薄層が現像ロール３２上に形成され、このトナーの薄層が現像にて消費されることから、再度層形成ニップを通過した後には元のようなトナー薄層が従前同様に形成される。
一方、劣化トナーの場合には、トナーの外添剤の埋まり込み等によって流動性が悪くなったトナーは、どちらかというと互いに重なり易くなり、層形成ニップ通過後のトナーは現像ロール３２上で重なり合った状態に推移する。そして、現像領域ではほぼ全量のトナーが感光体２１側に飛翔し現像がなされる。ところが再度層形成ニップを通過した後には、トナー自体の劣化度合いによって従前と同じトナー搬送量であってもトナーがどちらかというと三次元的に付着し易く、現像ロール３２上のトナー層はむら状に付着するようになる。このとき、現像ロールが１周する程度では（ｂ）で示した現像ニップ通過前のような状態にはならず、徐々にトナー付着量が増えるようになる。
【００４１】
このような劣化トナーの状態でベタ画像を形成したときの例を示すと、図１３のようになる。この例は、現像ロール３２を複数回回転させた場合のベタ画像の推移（この例では４回転）を示したもので、現像ロール３２の１周目では、均一なトナー層で現像されるため、画像むらのないベタ画像が形成される。次に、現像によってトナー層がなくなった所（この例ではベタ黒を出力したため、このエリアは全てトナー層がなくなっている）には層規制部材３３による層規制が行われるが、図１２（ｂ）に示したように、現像ロール３２上にはむらのあるトナー層しか形成できないため、２周目に出力されるベタ画像はトナー層のむらが反映された画像となる。その後、更にこのベタ黒出力の影響により、出力される画像は徐々にひどくなる。
しかしながら、本実施の形態では、劣化トナーを現像ロール３２から除去して劣化していないトナーに入れ替えることで、現像性能が維持されるようになる。尚、現像ロール３２から感光体２１へ吐き出されたトナーは、感光体２１側のクリーニング装置２８（図３参照）によって回収除去される。
【００４２】
次に、トナーの吐き出し電界について説明する。図１４は、本実施の形態における具体的な吐き出し電界の値を求めるためのグラフである。このグラフによれば、現像ロール３２に印加される現像電位（バイアス電源２５によって印加される）を上昇させていくと、現像ロール３２から感光体２１側へ飛翔するトナーの量（現像量）は徐々に増加し、ある飽和値に収斂していく。この飽和値は、現像ロール３２上のトナー搬送量と現像ロール３２と感光体２１の周速比の積によって求まるもので、吐き出し時にこの飽和値のトナー量を吐き出すことができる条件を現像ロール３２に加えることで、現像ロール３２上から劣化トナーを全量吐き出すことが可能になる。本例では、現像電位としてＶ１点より大きい電位が加わるように吐き出し電界を定めればよい。
【００４３】
また、本実施の形態では、トナーを吐き出す際の制御フローとして、図１１に示す制御フローを示したが、次の制御フローを行うようにしてもよい。
図１５は、測定される濃度の差を基に、トナーの劣化を判断しようとした場合の制御フローを示す。この制御フローでは、トナー劣化を所定の現像間隔での画像濃度によって検出しようとしたもので、特に急なトナー劣化が生じたような場合に有効になる。
制御フローがスタートすると、感光体２１上にパッチ画像の形成動作が行われ、現像されたパッチ画像の画像濃度を濃度センサ６１によって測定し、測定値（Ａ）として記憶する（ステップＳ１１）。次に、所定の時間経過した後、再度パッチ画像を形成し、画像濃度を測定する。この測定値（Ｂ）と前回の測定値（Ａ）との差を比較し、Ｂ−Ａが設定値以上かどうかの判定を行う（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。
尚、所定の時間とは、現像ロール３２の１回転以上の時間を意味し、適宜選定するようにすればよい。
【００４４】
そして、Ｂ−Ａが設定値以上であれば、切替器６２によってバイアス電源の切替を行い、吐き出し電界を印加するようにする（ステップＳ１５）。このとき、設定値としては、トナー劣化が進行したときに現像されるトナー付着量を基に決められる。また、Ｂ−Ａの値が設定値を超えない場合にはトナー吐き出しを行わずに制御フローを終了する。
吐き出し電界が印加された場合には、所定の吐き出し時間（現像ロール３２が１回転する時間以上で設定されている）が経過するまで現像ロール３２上のトナーを感光体２１側に吐き出し続け、所定の時間が経過すると吐き出しを終えて、濃度測定を実施する（ステップＳ１６，Ｓ１７）。
【００４５】
ここで測定された濃度が設定値以上かどうかを判定し、設定値未満であれば制御フローを終了し、設定値以上であれば、吐き出しサイクルを１カウントアップした後、再度、ステップＳ１５のバイアス切替から行う（ステップＳ１８，Ｓ１９）。
また、このように吐き出しサイクルを所定の回数行っても濃度が下がらない場合には、トナー寿命と判定し、例えばトナーの交換をユーザーに喚起するようにＵＩ画面に表示する（ステップＳ２０）。
尚、上述の設定値もトナー劣化が進行したときに現像されるトナー付着量を基に決められる。
【００４６】
このような制御フローを行うことでも、劣化したトナーの判定を行うことができ、有効に現像ロール３２からトナーを除去することができるようになる。そのため、画像むら、かぶり等の画像欠陥の発生を有効に抑止することができる。
特に、このような制御フローは、例えば濃度センサ６１の出力値が環境変動等により実際の画像濃度に対して多少低めにシフトし、実際には設定値以上ある濃度を適正濃度と判定するような場合でも、トナーが劣化していれば、現像ロール３２の１周目以降のトナー搬送量の回復が遅れることから、最初と最後のパッチ画像では濃度差が生じるようになり、この濃度差を検出することでトナー劣化を判断することができるようになる。
【００４７】
更に、本実施の形態のトナー吐き出しをトナーが若干劣化したときに行うようにすれば、出力される画像での画像むらやかぶり等の画像欠陥の発生を抑制することができるようになる。また、トナー吐き出しを行った後にパッチ画像の濃度を測定するようにしてよい。
そして、本実施の形態においても、トナーが１色の例を示したが、複数色のカラー用画像形成装置に適用できることは云うまでもない。
【実施例】
【００４８】
◎実施例１
本実施例は、実施の形態１の現像装置の構成において、固定ブラシを図９に示すように均一な押圧力が加わるようにして、固定ブラシを含む各種除電部材の除電性能を評価検討したものである。
本実施例では、現像ロールはφ８ｍｍの金属製シャフト上にカーボンブラックにて体積抵抗率を１０６Ω・ｃｍに調整した４ｍｍ厚のゴム層（シリコーンゴム層）が巻かれた弾性ロール、現像ロールと除電部材間には４００Ｖｐｐの交流成分を印加した。更に、感光体の周速は２００ｍｍ／ｓ、現像ロールと感光体とは互いに接触し、Ｗｉｔｈ方向に回転しながら、速度比１．５（現像ロールの方が速い）、トナー供給ロールはウレタンフォームロールを使用し、現像ロールとのニップ幅が８ｍｍになるように押圧し、互いにＡｇａｉｎｓｔ回転で、速度比０．８（トナー供給ロールの周速は現像ロールの０．８倍）になるように調整した。
【００４９】
また、評価した各種除電部材としては、フッ素系樹脂シート（表面粗さや体積抵抗率を変化させたもの）、ステンレス繊維製のＳＵＳブラシ、ナイロンブラシ、アクリルブラシを使用した。更に、これらのブラシでは、ブラシ材の線径、植毛密度、ブラシ長さ、当接線圧（現像ロールに接する圧力）を因子とした。尚、ブラシ長さは、ブラシ材の接触部位までの長さをいう。
そして、本実施例での評価は、Ａ４判用紙をタテ通しにて、画像面積率５％の画像としたものを２００００枚まで連続して出力し、出力画像でのかぶりの発生状況や現像ロール上のフィルミングの発生を目視確認した。評価基準は、レベル０からレベル３の４段階評価とし、レベル０は欠陥なし、レベル１はやや欠陥あるが問題外のレベル、レベル２は欠陥が確認されるが実用上問題とならないレベル、レベル３は欠陥が目立ち許容限界を超えるものとした。したがって、レベル３が明確にＮＧとなる。
【００５０】
結果は、図１６及び図１７に示すように、除電部材を設けない場合や、フッ素系樹脂シートとした場合には、いずれも２００００枚までの出力に耐えられず、フィルミングやかぶりの劣化が発生した。これらの結果から、次の点が確認された。
除電部材を設けない場合に比べ、フッ素系樹脂シートを使用することでフィルミングやかぶりに対する寿命を延ばすことができ、更に、固定ブラシを使用することで、フッ素系樹脂シートを使用する場合に比べ、２倍以上長寿命化がなされることが判明した。
また、フッ素系樹脂シートでは、表面を粗くする（算術平均粗さＲａを１３μｍ）ことでフィルミングやかぶりに対する改善効果は見受けられたが、１００００枚で却ってスジが発生するようになる。このことから、滑らかなシート状部材ではトナーの電荷を中和するような電荷をトナーの表面から付与するだけであって、トナーの現像ロールへの付着力が弱くなるものの少し残ってしまうようになる。一方、この除電部材にある程度の凹凸があると、現像ロール上のトナーが回転したり滑ったりしてかき乱され、実際のトナー上の摩擦帯電部分が除電部材に接触することで中和され、現像ロール表面の誘導電荷もトナーが離れることで中和されるようになることが理解される。しかしながら、除電部材の凹凸が粗すぎると画像へのスジ等の欠陥が発生するようにもなり、適切な表面粗さが必要であることが窺える。
【００５１】
一方、固定ブラシの場合には、ブラシ材が現像ロールに当接する部分と隙間部分とを作るために、現像ロール上のトナーをかき乱す効果があるものと推定される。
また、通常、除電部材にランダムな凹凸がある場合には、その表面にトナーが徐々に捕捉されて次第に除電効果が弱くなるが、現像ロールの回転方向に揃ったブラシの場合にはブラシ材表面にトナーが捉えられず除電効果が弱くなり難い。
【００５２】
更に、本実施例では、固定ブラシを使用しても良好な結果が得られない場合があり、これらの内容から、固定ブラシとしても使用可能な範囲があることが確認された。
それは、ブラシ繊維の体積抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以下であり、線径をＤｍｍ、植毛密度をＥ本／ｍｍ、線圧をＦｇｆ／ｍｍとしたときに、Ｄ×Ｅ×Ｆの値に着目すると、この値が４００〜３２００の範囲にあれば、フィルミングやかぶりが良好になることが確認された。
このことは、体積抵抗率が高すぎると、有効な除電電界を加えることができず、除電性能が十分発揮できないことが想定される。また、ブラシ材の線径、植毛密度、線圧は、ブラシ材がトナーに接触する際の状態に関係し、これらの積が所定の範囲になるように適宜選定することで、トナーへの接触状態が良好になり、例えば線径が太すぎたり、植毛密度が高すぎたり、線圧が大きすぎたりすると、現像ロール上のトナーに対するブラシ材の当たり具合が強くなりすぎ、トナーへのストレスが増加することで、トナー劣化が促進されてフィルミングやかぶりが発生するようになるものと推定された。
【００５３】
また、本実施例では、用いたトナーは負帯電トナーであり、そのイオン化ポテンシャルは５．１ｅＶ、これに対しＳＵＳブラシは４．４ｅＶとなっており、トナーをＳＵＳブラシで摩擦することでトナーが更に負帯電する方向になるが、体積抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以下と低い場合には、それほど大きな電荷付与効果（摩擦帯電効果）もなく、除電効果の方が大きくなるものと考えられた。
【００５４】
◎実施例２
本実施例は、実施の形態２の現像装置の構成にて、トナー劣化に起因する各種ニップ間のストレスを比較検討したものである。
検討に使用した装置では、現像ロールとしてφ８ｍｍのＳＵＳシャフトにカーボンブラック等にて体積抵抗率を１０７Ω・ｃｍに調整したシリコーンゴム層の弾性層を４ｍｍ厚で形成し、更に最表面層として厚さ２０μｍのＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）コート層を設けた弾性ロールを使用した。このときの弾性層としては、表面のマイクロゴム硬度（高分子計器製ＭＤ−１硬度計を使用して測定）が２０度と低いものを使用し、トナー割れ等の不具合が発生することを防ぐようにした。尚、マイクロゴム硬度は、測定時の押針径が０．１６ｍｍであり、この押針を一定変位（０．５ｍｍ）させ、そのときの押針に加わる応力から試料のゴム硬度を算出したものであり、トナー割れを防ぐ観点から６０度以下が好ましい。
【００５５】
また、トナー供給ロールは、φ１６ｍｍのウレタンフォームロールを用い、現像ロールとはＡｇａｉｎｓｔ方向に回転させ、現像ロールに対する相対速度比を１．８２とし、現像ロールに対し食い込み量が１．４ｍｍとなるように設定した。更に、層規制部材は、りん青銅板を使用し、現像ロールに対し線圧が３０ｇｆ／ｃｍとなるように当接させている。このときの相対速度比は１となる。更にまた、感光体は、φ５０のＯＰＣ感光体を用い、現像ロールが食い込み量２００μｍとなるように設定した。また、感光体の周速は１００ｍｍ／ｓ、現像ロールの周速は１５０ｍｍ／ｓで、Ｗｉｔｈ構成にしているため、感光体の相対速度比は０．３３となる。
【００５６】
このような条件下で、層規制部材と現像ロール間、現像ロールとトナー供給ロール間、現像ロールと感光体間の夫々のニップ間に、幅１ｃｍ、厚さ７５μｍの短冊状のＳＵＳ板を挿入し、これを定速（１．３ｃｍ／ｓ）で引き抜くときの引っ張り荷重を測定した。この引っ張り荷重は、ニップでの線圧と材料特性（滑りにくさ）を代用しており、相対速度比は部材間のせん断力の代用である。そのため、これらにニップ幅を乗ずることで、ニップ内で実際にトナーが受けるストレス量を表しているものと推定される。
【００５７】
本実施例での結果は、図１８に示すようになった。この結果から、トナーの受けるストレスの大半は現像ロールとトナー供給ロールとのニップによるものであり、このニップ域でのストレス低減を図ることで、トナー劣化を抑制することが可能になるが、その他のニップ域でのストレス低減はトナーの劣化に対し、さほど効果が期待されないことが理解された。
【００５８】
◎実施例３
本実施例は、上述した実施例２の現像装置の構成にて、実施の形態２のトナー吐き出しサイクルを適用させたシステム（システムＡ）と適用させないシステム（システムＢ）の双方にて、画像面積率５％の画像を連続出力し、６００枚毎にベタ画像チャートと総合チャートを出力することで、このチャート出力からベタ画像の画像むら、かぶり（背景かぶり）について評価確認したものである。尚、ベタ画像はベタ画像全域を対象に評価し、かぶりは総合チャートの背景部についてかぶり状況を確認した。
使用したトナーは、乳化重合法によるスチレンアクリル樹脂系の粒径５．８μｍとした。
【００５９】
そして、システムＡにおけるトナー吐き出しサイクルは、出力５００枚毎に行い、１回の吐き出し時間は現像ロールの１回転分とし、トナー吐き出しを行った後に現像ロールを１０周分空回転させてトナー搬送量を安定させるようにした。そして、トナー搬送量が安定した後、パッチ画像の濃度測定を行うようにし、画像濃度が基準値（設定値）を下回らない場合には、このトナー吐き出しサイクルを繰り返した。
本構成での適正トナー搬送量は０．３８〜０．４５ｍｇ／ｃｍ２であり、この範囲内でのパッチ画像の濃度を確認のために一旦用紙上に出力してＸ−Ｒｉｔｅ社製反射濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ４０４にて測定すると、１．３５〜１．４８となった。尚、実際のシステムでは、感光体上のパッチ画像はそのまま濃度測定が行われ、クリーナで回収されることは云うまでもない。
評価基準は、ベタ画像の画像むら、背景かぶり共に、目視にて評価を行い夫々Ｇ１〜Ｇ３までグレード付けした。このとき数値の小さい方がよいことを示す。
【００６０】
結果は、図１９〜２１に示す。
図１９は、両システムにおける実際のトナー搬送量を測定した結果で、トナー吐き出しサイクルを実施したシステムＡでは６０００ＰＶ（Print Volume）までほぼ最適値の０．４ｍｇ／ｃｍ２を維持することが確認されたが、トナー吐き出しのないシステムＢでは出力枚数を重ねるにつれトナー搬送量が徐々に多くなった。このことから、トナー吐き出しによってトナー劣化が生じても安定したトナー搬送量を維持することができることが分かる。
【００６１】
図２０は、両システムにおけるベタ画像の画像むらの評価結果であり、システムＡでは６０００ＰＶまで画像むらが少なく、そのレベルも一定に推移しているのに対し、トナー吐き出しのないシステムＢでは、６００ＰＶで既に許容限界に至り、その後も急激に劣化することが判明した。
また、図２１は、両システムにおけるかぶりの評価結果であり、システムＡでは画像むら同様６０００ＰＶまではかぶりも少なく、そのレベルも一定に維持されるのに対し、システムＢでは、２４００ＰＶでは許容限界に至り、４２００ＰＶでは許容限界を超えるようになった。
【００６２】
本実施例の結果によれば、トナー吐き出しの有効性が確認され、トナー吐き出しを行うことで、ベタ画像の画像むらやかぶりについて大きく改善されることが理解された。
更に、本実施例については、層規制部材のニップ域でのトナー固着（層規制部材へのトナー固着）によって発生する画像スジについても確認したが、両システム共に画像スジの発生は確認されなかった。このことは、上述した現像装置の構成において、層規制部材の線圧条件等が適正に選定されていることによるものと推定された。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】（ａ）（ｂ）は本発明に係る現像装置の概要を示す説明図であり、（ａ）は第一の態様、（ｂ）は第二の態様を示す。
【図２】本発明に係る現像装置の第三の態様を示す説明図である。
【図３】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の現像装置を示す説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は固定ブラシの作用を示す説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は図５の等価回路を示す説明図である。
【図７】実施の形態１の比較の形態としての現像装置を示す説明図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は比較の形態の作用を示す説明図である。
【図９】実施の形態１の固定ブラシの変形例を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２に係る現像装置の概要を示す説明図である。
【図１１】実施の形態２の制御フローを示すフローチャートである。
【図１２】（ａ）（ｂ）はトナーの劣化具合による現像ロール上のトナーの挙動を示す説明図である。
【図１３】劣化トナーでのベタ画像の画像むらを示す説明図である。
【図１４】吐き出し電界の設定値を示す説明図である。
【図１５】実施の形態２の制御フローの変形例を示すフローチャートである。
【図１６】実施例１の結果を示す表である。
【図１７】実施例１の残りの結果を示す表である。
【図１８】実施例２の結果を示すグラフである。
【図１９】実施例３のトナー搬送量を示すグラフである。
【図２０】実施例３のベタ画像の画像むらを示すグラフである。
【図２１】実施例３のかぶりを示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１…像担持体，２…現像ハウジング，３…トナー担持体，４…現像性能維持手段，５…固定ブラシ，６…除電バイアス印加手段，７…判別手段，８…トナー吐出手段，９…濃度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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